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        基于Android手機(jī)的植物葉片面積快速無損測量系統(tǒng)

        2014-12-12 06:42:21周瑞卿
        中國科技縱橫 2014年16期
        關(guān)鍵詞:植物測量系統(tǒng)

        周瑞卿

        (南京信息工程大學(xué)信息與控制學(xué)院,江蘇南京 210044)

        基于Android手機(jī)的植物葉片面積快速無損測量系統(tǒng)

        周瑞卿

        (南京信息工程大學(xué)信息與控制學(xué)院,江蘇南京 210044)

        隨著我國經(jīng)濟(jì)形勢的迅猛發(fā)展,越來越多的高科技設(shè)備走入了實際生活中,通過運用目前普遍使用的Android手機(jī)來進(jìn)行植物葉片面積的快速無損測量已經(jīng)成為了植物學(xué)實際應(yīng)用的重要途徑及方法,具有較高的應(yīng)用價值。本文正是基于此背景下通過運用Android手機(jī)為平臺,設(shè)計出一套科學(xué)合理的快速無損測量系統(tǒng)來為實際的研究工作提供幫助,促進(jìn)相關(guān)研究工作能夠有效開展,推動我國植物學(xué)整體研究工作邁上一個新的臺階做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

        Android手機(jī) 植物學(xué)研究 無損測量系統(tǒng) 應(yīng)用價值 植物葉片面積

        植物葉片面積是植物學(xué)研究植物光合作用、能量交換以及水循環(huán)工作的重要途徑,對相關(guān)的作物栽培以及基因選種工作具有重要的促進(jìn)作用。由于植物學(xué)研究工作所采取的設(shè)備通常體積較大,難以在研究工作中得到有效的運用,降低了實際研究工作的效率從而影響了研究工作的進(jìn)度。因此通過運用Android手機(jī)作為平臺來研發(fā)一套能夠快速準(zhǔn)確測量葉片面積的無損測量系統(tǒng)成為了目前研究工作的重點,對其進(jìn)行研究并開發(fā)出一套能夠廣泛運用的操作系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。

        1 植物葉片面積快速無損測量系統(tǒng)的重要性分析

        1.1 植物機(jī)理研究的重要途徑

        植物學(xué)研究的主要方式就是通過對植物自身的實際情況進(jìn)行深入分析,通過觀察不同植物的葉片面積,采取科學(xué)有效的測量手段來獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)以確定植物自身的光合作用、能量交換、水循環(huán)系統(tǒng)、果實生長等植物機(jī)理數(shù)據(jù),促進(jìn)植物選種栽培、基因選種等工作的開展,提高我國勞動人民的經(jīng)濟(jì)收益,拉動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用[1]。在實際的植物機(jī)理研究過程中,植物葉片面積研究占據(jù)重要的地位,也是目前植物學(xué)研究工作普遍采取的研究方式之一,對相關(guān)學(xué)科發(fā)展具有重要的影響作用。

        1.2 提高了工作效率,促進(jìn)了學(xué)科發(fā)展

        由于植物葉片面積無損測量需要采用體積比較大的設(shè)備,在實際的植物研究過程中無法做到隨身攜帶,給研究工作帶來了較為嚴(yán)重的困擾。研究設(shè)備小型化發(fā)展已經(jīng)成為了植物學(xué)研究工作的發(fā)展趨勢之一,因此基于Android手機(jī)的植物葉片面積快速無損測量系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用,對提高實際的科研工作效率具有重要的促進(jìn)作用,很大程度上提高了植物學(xué)研究領(lǐng)域與范圍,推動了學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展,具有重要的現(xiàn)實意義[2]。

        2 植物葉片面積快速無損測量系統(tǒng)構(gòu)成

        2.1 植物葉片面積快速測量系統(tǒng)的基本工作流程分析

        植物葉片面積快速測量系統(tǒng)的基本工作流程如圖1所示。

        2.1.1 選擇拍攝背景

        由于葉片面積測量工作需要對比比較鮮明的背景以方便Android手機(jī)的拍攝,因此通常是選取平整、光滑、反光程度較低的背景為主。

        2.1.2 標(biāo)記參照物

        圖1 植物葉片面積快速測量系統(tǒng)的基本工作流程

        在拍攝背景中劃定一塊面積已知的區(qū)域進(jìn)行對比工作的展開,以方便實際的葉片面積測量,保證數(shù)值的準(zhǔn)確性。通常根據(jù)實際需要,經(jīng)常選取的面積大小為2cm×2cm為主,也可以適當(dāng)放大。

        2.1.3 獲取圖像

        Android手機(jī)獲取圖像過程中對相機(jī)像素較高,必須能夠準(zhǔn)確顯示標(biāo)的參照物的大小,繼而方便圖像的對比與數(shù)據(jù)的計算。

        2.1.4 圖像處理

        此過程中需要將實際獲取的圖像進(jìn)行灰化處理、幾何位置較定等工作,以方便實際計算工作的開展,保證圖像對比明顯,數(shù)值計算準(zhǔn)確。

        2.1.5 計算面積

        通過Android手機(jī)自帶或后期安裝的程序軟件來進(jìn)行葉片面積的計算工作,此項工作是整個流程的結(jié)尾,也是得出具體數(shù)值的過程,在操作系統(tǒng)中占有重要的位置,對保證整個系統(tǒng)的正常運行、數(shù)值計算準(zhǔn)確起到了重要的促進(jìn)作用。

        2.2 系統(tǒng)硬件選取

        本系統(tǒng)采用的Android手機(jī)為目前市面上比較常見的三星Galaxy Note II為平臺,Android OS4.2操作系統(tǒng),32GROM,在系統(tǒng)運行以及數(shù)據(jù)處理上能夠較好的滿足實際要求。

        之所以選擇Android手機(jī)作為植物葉片面積快速無損測量系統(tǒng)的應(yīng)用平臺,主要是在實際生活中,作為智能機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的代表,應(yīng)用了Android操作系統(tǒng)的手機(jī)比較常見,而且相對價格較為低廉,能夠有效的降低實際研究過程中有限的經(jīng)費支出,以方便在我國大部分地區(qū)廣泛普及應(yīng)用,推動植物學(xué)研究工作的快速展開,獲取較為準(zhǔn)確的計算數(shù)值,充分提高實際的工作效率。

        2.3 軟件系統(tǒng)

        植物葉片面積快速無損測量系統(tǒng)中軟件系統(tǒng)主要是通過對葉片圖像的處理以及對比標(biāo)的物的面積大小進(jìn)行測量,以準(zhǔn)確計算出葉片面積,方便實際研究工作的應(yīng)用。目前在此系統(tǒng)中主要應(yīng)用到的軟件系統(tǒng)為JAVA JDK6。通過JAVA JDK6能夠編寫相應(yīng)的語言程序,開發(fā)出應(yīng)用簡單的計算系統(tǒng)來對收集到的圖像進(jìn)行深入的分析處理工作,以獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)來進(jìn)行最終結(jié)果的計算。由于此類軟件系統(tǒng)已經(jīng)在實際應(yīng)用中得到良好的驗證,因此作為植物葉片面積快速無損測量系統(tǒng)中軟件應(yīng)用具有良好的現(xiàn)實基礎(chǔ)[3]。

        3 結(jié)語

        綜上所述,由于植物葉片面積快速無損測量系統(tǒng)對植物學(xué)研究工作具有重要的促進(jìn)作用,因此本次研究所提出的實際應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計具有重要的現(xiàn)實意義,希望通過本次研究為我國植物學(xué)研究工作的發(fā)展提供幫助,推動相關(guān)研究工作能夠邁上一個新的發(fā)展階段。

        [1]郭文川,周超超,韓文霆.基于Android手機(jī)的植物葉片面積快速無損測量系統(tǒng)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報,2014,12(01):275-280.

        [2]張全法,馮絢,何金田,陳渝仁.植物葉片面積測量系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2001,12(04):383-386.

        [3]張全法,常麗萍,王金翠,張斌.植物葉片面積的圖像信息測量系統(tǒng)及方法[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2004,12(03):343-345+349.

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